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  • 【荐】嵌入式软件方面最重要的课程

    发布:达内  来源:网络  时间: 2015年07月09日

  • 在嵌入式软件方面最重要的课程...

  • 嵌入式软件方面最重要的课程包括:

    (1) 嵌入式微处理器结构与应用

    这是一门嵌入式硬件基础课程,我们说过,嵌入式是软硬件结合的技术,搞嵌入式软件的人应对ARM处理器工作原理和接口技术有充分了解,包括ARM的汇编指令系统。若不了解处理器原理,怎么能控制硬件工作,怎么能写出节省内存又运行高速的最优代码(嵌入式软件设计特别讲究时空效率),怎么能写出驱动程序(驱动程序都是与硬件打交道的)?很多公司招聘嵌入式软件人员时都要求熟悉ARM处理器,将来若同学到公司中从事嵌入式软件开发,公司都会给你一本该设备的硬件规格说明书 (xxx Specification),你必须能看懂其中的内存分布和端口使用等最基本的说明(就像x86汇编一样),否则怎么设计软件。

    有些同学觉得嵌入式处理器课程较枯燥,这主要是硬件课程都较抽象的原因。还有同学对ARM汇编不感兴趣,以为嵌入式开发用C语言就足够了。其实不应仅是将汇编语言当成一个程序设计语言,学汇编主要是为了掌握处理器工作原理的。一个不熟悉汇编语言的人,怎么能在该处理器写出最优的C语言代码。在嵌入式开发的一些关键部分,有时还必须写汇编,如Bootloader等(可能还包括BSP)。特别是在对速度有极高要求的场合(如DSP处理器的高速图像采集和图像解压缩),目前还会用到汇编写程序的,尽管用到的机会相对C要小得多。当你在一个嵌入式公司工作时,在查看描述原理的手册时,可能很多都是用汇编描述的,这是因为很多硬件设计人员只会写或者喜欢用汇编描述,此时你就必须看懂汇编程序,否则软硬件人员可能就无法交流。很多嵌入式职位招聘时都要求熟悉汇编。

    (2) 嵌入式操作系统类课程

    除了WinCE的实时性稍差外,大多数嵌入式操作系统的实时性都很强,所以也可称为实时操作系统Real TimeOperating System。从事嵌入式的人至少须掌握一个嵌入式操作系统(当然掌握两个更好),这在嵌入式的所有技术中是最为关键的了。

    目前最重要的RTOS 主要包括:第一类、传统的经典RTOS:最主要的便是Vxworks操作系统,以及其Tornado开发平台。Vxworks因出现稍早,实时性很强(据说可在1ms内响应外部事件请求),并且内核可极微(据说最小可8K),可靠性较高等,所以在北美,Vxworks占据了嵌入式系统的多半疆山。特别是在通信设备等实时性要求较高的系统中,几乎非Vxworks莫属。Vxworks的很多概念和技术都和Linux很类似,主要是C语言开发。像Bell- alcatel、Lucent、华为等通信企业在开发产品时,Vxworks用得很多。但Vxworks因价格很高,所以一些小公司或小产品中往往用不起。目前很多公司都在往嵌入式Linux转(听说华为目前正在这样转)。但无论如何,Vxworks在一段长时间内仍是不可动摇的。与Vxworks类似的稍有名的实时操作系统还有pSOS、QNX、Nucleus等RTOS。

    第二类、嵌入式Linux操作系统:Linux的前途除作为服务器操作系统外,最成功的便是在嵌入式领域的应用,原因当然是免费、开源、支持软件多、呼拥者众,这样嵌入式产品成本会低。Linux本身不是一个为嵌入式设计的操作系统,不是微内核的,并且实时性不强。

    目前应用在嵌入式领域的Linux系统主要有两类:一类是专为嵌入式设计的已被裁减过的Linux系统,最常用的是uClinux(不带MMU功能),目前占较大应用份额,可在ARM7上跑;另一类是跑在 ARM 9上的,一般是将Linux 2.4.18内核移植在其上,可使用更多的Linux功能(当然uClinux更可跑在ARM 9上)。很多人预测,嵌入式Linux预计将占嵌入式操作系统的50%以上份额,非常重要。缺点是熟悉Linux的人太少,开发难度稍大。另外,目前我们能发现很多教材和很多大学都以ucOS/II为教学用实时操作系统,这主要是由于ucOS/II较简单,且开源,非常适合入门者学习实时操作系统原理,但由于ucOS/II功能有限,实用用得较少。况且熟悉了Linux开发,不仅在嵌入式领域有用,对开发Linux应用软件,对加深操作系统的认识也有帮助,可谓一举多得。据我所知,目前Intel、Philip都在大搞ARM+LINUX的嵌入式开发,Fujitum则是在自己的处理器上大搞Linux 开发。目前在嵌入式Linux领域,以下几个方面的人特别难找,一是能将Linux移植到某个新型号的开发版上;二是能写Linux驱动程序的人; 三是熟悉Linux 内核裁减和优化的人。不过LINUX有一个硬伤,就是没有WINDOWS那样的友好方便美观的交互界面,不然微软帝国早就守不住了。

    第三类、 Windows CE嵌入式操作系统:Microsoft也看准了嵌入式的巨大市场,MS永远是最厉害的,WinCE出来只有几年时间,但目前已占据了很大市场份额,特别是在PDA、手机、显示仪表等界面要求较高或者要求快速开发的场合,WinCE目前已很流行(据说有一家卖工控机的公司板子卖得太好,以至来不及为客户裁减WinCE)。WinCE目前主要为4.2版(.NET),开发平台主要为WinCE Platform Builder,有时也用EVC环境开发一些较上层的应用,由于WinCE开发都是大家熟悉的VC++环境,所以我院学过Windows程序设计课程的同学都不会有多大难度,这也是WinCE容易被人们接受的原因,开发环境方便快速,微软的强大技术支持,WinCE开发难度远低于嵌入式Linux。对于急于完成,不想拿嵌入式Linux冒险的开发场合,WinCE是最合适了(找嵌入式Linux的人可没那么好找的),毕竟公司不能像学生学习那样试试看,保证开发成功更重要。

    根据不同的侧重点 ,WinCE还有两个特殊版本,一个是MS PocketPC操作系统专用于PDA上(掌上电脑),另一个是MS SmartPhone操作系统用于智能手机上(带PDA功能的手机),两者也都属于WinCE平台。在PDA和手机市场上,除WinCE外,著名的PDA 嵌入式操作系统还有Palm OS(因出现很早,很有名)、Symbian等,但在WinCE的强劲冲击下,Palm和Symbian来日还能有多长?同学学过VC++后再学 WinCE,非常方便自然,通过学习WinCE同样也可了解嵌入式软件的一般开发过程,对Linux有惧怕心理的同学也很合适。很显然,嵌入式Linux 永远不可能替代WinCE,而且将来谁占份额大还很难讲,毕竟很多人更愿意接受MS的平台,就像各国政府都在大力推LINUX已好长时间,但你能看到几个在PC机上真正使用LINUX的用户?据我观察,目前在嵌入式平台上,LINUX是叫得最响,但还是WinCE实际用得更多。嵌入式LINUX可能更多地是一些有长远产品计划的公司,为降低成本而进行长远考虑。WinCE和多媒体(如MPEG技术)是微软亚洲工程院目前做得较多的项目领域之一,现在社会很需要精通WinCE的人。现在有WINCE的智能手机,金山词霸、WORD、EXCEL、REGEDIT等居然都有 smartphone版的,PC上的MP3、DOC等居然在download时都可被自动转换成smartphone格式,很爽的。完全可用 Windows CE自己开发一些需要的程序download到自己的手机上。现在市面销售PDA智能手机火爆,MS总是财源滚滚。

    总结关于嵌入式操作系统类课程,若你觉得自己功底较深且能钻研下去,则可去学嵌入式Linux;若你觉得自己VC++功底较好且想短平快地学嵌入式开发,自学WINCE是非常好的选择。

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